近年来,随着半导体集成电路布线宽度的不断减小,溅射靶材作为半导体制造中的主要配套材料,其质量好坏对金属镀膜材料的性能起决定性的作用。而目前高纯Al及Al合金作为集成电路用溅射靶材的主要基体材料,其制备过程中,如何通过优化冷轧与退火工艺,使得靶材晶粒细小,尺寸控制在50um以下,且晶粒分布均匀,织构随机变的尤为重要。本试验使用的材料是高纯Al-0.5%Cu合金,纯度可达99.999%以上。通过采用金相显微镜、EBSD、硬度检测以及拉伸性能测试等分析手段,研究高纯Al-0.5%Cu合金在通过不同冷轧变形加工,获得不同轧制变形量的过程中,晶粒组织、织构和力学性能的变化。以及通过不断优化退火温度和退火时间,研究退火工艺对晶粒组织、织构以及力学行为影响及演变规律。在多向冷轧工艺中,随着轧制形变量的持续增大,高纯Al-0.5%Cu合金组织中的晶粒不断沿轧制方向被拉长,直到出现连续的冷轧形变带。冷轧形变带的出现有利于再结晶晶核的形成与长大,有利于再结晶织构的形成。多向冷轧工艺削弱了单向轧制带来的强织构,织构强度不断降低,使材料各项异性得到一定程度的消除。在多向冷轧过程中,高纯Al-0.5%Cu合金会发生加工硬化。在退火热处理工艺中,轧制形变量越大,越有利于再结晶过程的进行,再结晶后晶粒尺寸越细小。在退火过程中,高纯Al-0.5%Cu合金的再结晶过程也分为回复、再结晶晶粒的形成和长大三个阶段。随着退火温度升高至再结晶温度后,试样组织中取向差角分布呈典型的正态分布,大角晶界比例显著上升,小角晶界的比例快速下降,且大角晶界主要集中分布在40°~45°取向差角范围内,有利于靶材的磁控溅射。此时高纯Al-0.5%Cu合金试样组织中的织构随机分布并逐步弱化,其材料的强度和硬度也会明显降低,塑性显著提高。通过上述对晶粒形态、晶粒尺寸以及织构的演变规律的分析,总结得出90%轧制形变量的高纯Al-0.5%Cu合金试样在280℃退火60min工艺最优。采用优化工艺并通过实际生产验证,高纯Al-0.5%Cu合金溅射靶材的组织晶粒尺寸可以细化到48um,晶粒分布均匀、织构强度较弱,再结晶程度充分,达到了半导体溅射靶材工艺优化的要求。